Термостойкость полимеров длительна

Для оценки термостойкости полимеров применяют экспресс-методы, позволяющие охарактеризовать температурные зависимости различных химических превращений и физических свойств, и длительные испытания. Данные, полученные с помощью экспресс-методов (термогравиметрического и дифференциально-термического анализа), дают ориентировочную оценку термостойкости. [c.391]

Эти волокна обладают сравнительно высокой термостойкостью. При длительном выдерживании нитрона при 120—130 С его прочность практически не изменяется. При температурах выше 150 С происходит постепенное пожелтение волокна. Интенсивность пожелтения тем выше, чем больше содержание карбоксильных групп в макромолекулах полимера. При нагревании в присутствии кислорода интенсивность процессов деструкции усиливается. [c.31]

Применение кремнийорганических связующих позволяет создать тепло- и термостойкие стекловолокниты, длительно работающие при 180—370 °С и кратковременно при 400—500 °С, обладающие высокими диэлектрическими характеристиками, мало изменяющимися до 350—400 °С. Еще большей термостойкостью обладают пластики на основе гетероциклических полимеров. Например, стекловолокниты на основе полиимидов длительно работают при 280— 350 °С, сохраняя высокие показатели механических и диэлектрических свойств [77, 83]. [c.164]

Современная техника нуждается в полимерных материалах, способных в течение длительного времени эксплуатироваться при высоких температурах. К настоящему времени синтезировано много полимеров, способных выдерживать нагревание до 200— 400 °С без заметного изменения эксплуатационных свойств. Молекулы таких полимеров состоят в основном из ароматических и гетероциклических звеньев. Методы получения, свойства и закономерности деструкции этих термостойких полимеров рассмотрены в ряде обзоров и монографий [224—228]. В настоящей главе рассматриваются особенности кинетики и механизма окисления полимеров, протекающего при высоких температурах, и отличия их от рассмотренного выше окисления при низких и умеренных температурах. [c.100]

Температура разложения является условной величиной при характеристике термостойкости полимеров. Она зависит от метода определения и продолжительности теплового воздействия. Например, деструкция поливинилхлорида может начаться при 180, 150 и даже 120° С в зависимости от длительности нагревания. [c.24]

Механические свойства армированных пластмасс зависят от температуры и продолжительности ее воздействия. При нагревании термореактивные пластмассы могут подвергаться деструкции или структурированию. При деструкции полимера снижаются его относительная молекулярная масса и механическая прочность. Наоборот, при структурировании увеличиваются относительная молекулярная масса полимера и жесткость, в результате чего механическая прочность вначале может возрастать. Скорости этих двух процессов зависят от температуры испытаний. Каждый материал обладает своей предельной температурой, выше которой начинается деструкция. Термостойкость полимеров весьма различна. Так, прессовочный материал АГ-4 подвергается термической деструкции уже при 300° С, а стеклопластики типа П-5-2 (П-5-2ДП) с добавкой к связующему элементоорганических соединений имеют температуру деструкции, приближающуюся к 600— 800° С. Поэтому при исследовании свойств армированных пластмасс в условиях повышенных температур очень важен вопрос о длительности прогрева образца. Длительность выдержки образца в термокамере при температурных испытаниях до момента приложения нагрузки должна исчисляться временем, при котором наступает полный сквозной прогрев образца (табл. 1.1). [c.8]

Остальные полимеры представляли собой так называемые полимеры с особыми физическими, или специальными, свойствами. Эти полимеры благодаря своему строению обладают более высокой термостойкостью при длительном температурном воздействии или другими специфическими свойствами, которые не могут быть достигнуты в результате модификации крупнотоннажных или конструкционных полимеров. Примерами таких полимеров, применяющихся более десятилетия в качестве термостойких конструкционных материалов, являются политетрафторэтилен, кремнийор-ганические полимеры и полиформальдегиды. С 1960 г. началось производство еще около 40 новых типов полимеров со специальными свойствами (табл. 1.1). Наряду с термостойкими полиме- [c.16]

ТеплО и термостойкость полимеров связаны с их химическим строением и определяются физическими (температура плавления и температура стеклования) и химически.мн (стойкость к термической, термоокислительной и гидролитической деструкции) факторами, При кратковременном тепловом воздействии свойства материалов часто определяются исключительно влиянием физических факторов. В случае длительной термостойкости решающими в значительной степени являются химические факторы. Отсюда следует, что термостойкость полимеров представляет собой величину, зависящую от времени. [c.25]

Для оценки термостойкости полимеров применяются экспресс-методы, позволяющие охарактеризовать температурные зависимости различных химических превращений и физических свойств, и длительные испытания, служащие для установления верхней температуры длительной эксплуатации по отношению к определенным свойствам материалов. [c.40]

При оценке длительной термостойкости полимеров время проведения испытаний составляет по меньшей мере 8—12 мес. Параметры, по которым определяется длительная термостойкость, выбираются в зависимости от областей применения. [c.45]

Длительная термостойкость полимеров характеризуется температурой, которая не вызывает при продолжительном тепловом воздействии существенных изменений свойств материалов (снижение показателей, измеренных при комнатной температуре, составляет примерно 10 % по сравнению с исходным значением). Эта величина приводится, как правило, для 25 000 ч (примерно 3 года). Она определяется путем [c.45]

Длительная термостойкость полимеров [c.14]

Процессы формования изделий обычно осуществляются при заданной температуре в течение определенного времени. Следовательно, для полной характеристики термостойкости полимера нужно знать не только температуру термодеструкции, но и время, в течение которого полимер может подвергаться воздействию этой температуры без заметного изменения свойств, т. е. длительную термостойкость . [c.14]

Рис. 1.8. Схема прибора (дериватографа) для исследования длительной термостойкости полимеров

Кремнийорганические прессматериалы представляют собой композиции на основе кремнийорганических термореактивных связующих и порошкообразных пли волокнистых неорганических иа полнителей. Изделия из кремнийорганических прессматериалов получают прямым или литьевым прессованием. Основное назначение — детали электро- и радиотехнического назначения, работающие в широком температурном интервале (от —00 до 4-300— 400° С длительно, до 2000—3000° С и выше — кратковременно). Кремнийорганические прессматериалы некоторых марок обладают исключительно высокой дугостойкостью. Большим преимуществом кремнийорганических прессматериалов перед другими термостойкими полимерами является то, что далее при температурах, способных вызывать пиролиз связующего, они сохраняют еще относительно высокие показатели электроизоляционных свойств. [c.131]

В заключение, давая оценку приведенным материалам, необходимо еще раз подчеркнуть следующее. Проблему создания волокнистых материалов для эксплуатации при 180—250°С, по-видимому, можно считать решенной. С другой стороны, несмотря на то что в настоящее время синтезировано большое число термостойких полимеров, лишь некоторые из них могут быть использованы для получения волокон, способных длительно выдерживать температуру 250—300 °С. Ряд гетероциклических полимерных волокон может быть применен в изделиях, кратковременно соприкасающихся с температурами порядка 350— 450 °С. К сожалению, пока нет не только органических волокон, способных длительно выдерживать воздействие температур выше 350 °С, но не ясны и принципиальные пути их получения. [c.200]

Среди ПОЛИИМИДОВ ароматических, гетероциклических, алифатических и алициклических тетракарбоновых кислот наибольшее распространение в настоящее время получили линейные ароматические полиимиды (Q и R относятся к ароматическому ряду). Ароматические ПИ — новый тип термостойких полимеров, получаемых на основе диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот и ароматических диаминов. В зависимости от строения исходных веществ полиимиды могут быть как неплавкими, так и размягчающимися при высоких температурах. Наличие ароматических и имидных циклов придает им длительную термическую устойчивость до 300—350 °С. [c.295]

Полиимиды относятся к промышленным термостойким полимерам. Они удачно сочетают хорошие механические и диэлектрические свойства с высокой стойкостью к температурным нагрузкам. Поэтому их исследование представляет большой теоретический и практический интерес. Выполненные работы в основном посвящены изучению кинетики термической и термоокислительной деструкции полимеров этого типа при температуре до 773 К и выше, а также установлению состава летучих продуктов, образующихся при их разложении. Работ, посвященных исследованию длительного влияния высоких температур на комплекс механических и диэлектрических свойств сравнительно немного. [c.147]

Потребность народного хозяйства в полимерных материалах, сохраняющих длительное время свое химическое строение при повышенных температурах, привела к необходимости изучения термостойкости полимеров, механизмов их термических превращений и соответственно путей стабилизации полимеров. Новые области применения полимерных материалов предъявляют к их свойствам все более жесткие требования. [c.5]

Высокие показатели физико-механических свойств ароматических полиимидов и доступность сырьевой базы делают их одними из наиболее перспективных термостойких полимеров " . В настоящее время синтез полиимидов и переработка их в различные изделия (волокна, пленки, покрытия и др.) осуществляются в две стадии. На первой стадии низкотемпературной сополимеризацией диаминов с диангидридами получают растворимые полиамидокислоты (ПАК), которые перерабатывают в изделия, и на второй стадии уже в изделиях циклизуют в соответствующие полиимиды (ПИ). Последние, как правило, являются неплавкими и нерастворимыми продуктами. Наибольшие технологические трудности вызывает проведение второй стадии, поскольку циклодегидратация полиамидокислот протекает при повышенных температурах (200—300 °С) в вакууме или инертной атмосфере в течение довольно длительного времени. Кроме того, степень циклизации зависит от толщины обрабатываемого изделия (волокна, пленки и др.), и в конечном итоге изделия могут получиться разного качества, что ограничивает области их применения. [c.289]

В заключение необходимо подчеркнуть, что данные ТГА, часто используемые для характеристики термостойкости, не ио-3130ЛЯЮТ в полной мере судить о свойствах полимера при длительном воздействии высоких температур и могут быть использованы Л1Ш4Ь для сравиительнон оценки. Для более полного определения термостойкости полимеров необходимо исследовать зависимость технически важных свойств материала (пре- [c.119]

Полипиромеллитимид — твердое негорючее вещество обычно золотистого цвета, нерастворимое в органических растворителях, практически неплавкое (температура размягчения полипирометил-литимида выше температуры разложения), гидролизуется концентрированными растворами кислот и щелочей. Полипиромеллитимид характеризуется высокой тепло- и термостойкостью, выдерживает длительное нагревание до 350 °С. Отличается стойкостью к действию у-лучей, быстрых электронов и нейтронов, антифрикционными свойствами и повышенной сравнительно с другими полимерами теплопроводностью. [c.233]

Как указывалось выше, радикалы в замещенных ацетиленах К и Н могут содержать функциональные группы. Так, при реакции декаборана со сложными эфирами ацетиленовых спиртов (например, 1,4-бутин-2-диола) [52а, 56—59а] и ацетилендикарбо-новых кислот [50, 52а, 60, 61] получаются соответствующие производные карборана, которые легко омыляются, превращаясь в кар-бора диолы и карборандикарбоновые кислоты. И те и другие служат исходными веществами для получения термостойких полимеров. Оптимальными условиями для получения 1,2-бис(аце-токсиметил)карборана являются эквимолярные количества компонентов, 88° С, длительность реакции 5 ч и растворитель — толуол (900 мл на моль ВюН12Ь2). Присутствие влаги вредит. Максимальный выход — 83,2% [60]. [c.365]

Следует учитывать, что термостойкость полимера является температурное временной характеристикой. Поэтому даже для одного полимера рабочая температура может определяться либо теплостойкостью, либо термостойкостью в зависимости от продолжительности эксплуатации. Например, предельная темпе. -ратура эксплуатации материала из иоли-4,4 -дифениленсульфонтерефталамида (необходимое время эксплуатации мало) лимитируется Гр полимера и равна 370 С. При длительной (сотни, тысячи часов) эксплуатации материала из того же па-лимера температура эксплуатации лимитируется термостойкостью полимера и равна 250—300 °С. [c.193]

До недавнего времени термостойкие клеи получали главным образом на основе элементоорганических соединений, а для длительной работы при температурах до 150°С использовали ко.мпо-зиции на основе немодифицированных и модифицированных фенольных смол. В 50-х годах в США начались расширенные исследования по созданию новых термостойких конструкционных клеев. В результате этих исследований было установлено, что возможно создание клеящих органических термостойких полимеров, в которых связь углерод — углерод стабилизирована за счет введения в основную полимерную цепь ароматических звеньев (8]. Эти исследования увенчались созданием в 1962 г. первых полибензимид-азольных клеев, способных выдерживать кратковременное воздействие температур до 540 °С. Положительные результаты, достигнутые при работе с полибензимидазолами, дали толчок исследованиям по созданию и других ароматических и гетероциклических полимеров и клеев на их основе. В результате созданы клеи на основе полиимидов, полибензтиазолов, полихиноксалинов, полибензоксазолов, политриазолов и лестничных полимеров. [c.6]

Верхнюю температуру длительной эксплуатации, равную 150°С, пока что нельзя повысить прн использовании недорогих модифицированных крупнотоннажных полимеров, так как термостойкость полимеров примерно пропорциональна значениям энергии химических связей в цепи. Для получения термостойких полимеров необходим переход от полимеров с С—С-связямп (энергия связи [c.23]

Длительная термостойкость полибеизгетероциклов лестничного строения колеблется от 300 до 500°С. Их неплавкость является следствием высокой жесткости цепей. Наличие незначительного числа атомов водорода обусловливает высокую стойкость полимеров к термоокислительной деструкции. Высокая термостойкость обеспечивается также высокими энергиями диссоциации внутри ароматических, полностью сопряженных систем, значения которых превышают 110 ккал/моль. Повышенную термостойкость полимерам лестничного строения придает также реализуемый в них принцип многократных связей. Разрушение лестничного строения и, следовательно, изменение свойств полимеров этого класса происходит лишь при разрыве определенной комбинации связей в макромолекуле. На примере лестничных полимеров, состоящих из конденсированных шестичленных циклов, можно показать сле- [c.38]

В зависимости от атомов или групп атомов, соединяющих карбо-циклы, а также ориентации циклов в цепи верхняя температура длительной работоспособности полимеров колеблется от 100 до 250 °С. Повышенная термостойкость полимеров этого класса по сравнению с термостойкостью линейных алифатических полимеров является следствием высокой жесткости цепи, а также повыщенной энергии разложения ароматических С—С- или С—Н-связей. [c.142]

Расширению областей применения термостойких материалов способствовало развитие космонавтики и ракетной техники, где к ним предъявляются такие требования, как прочность при высоких температурах и длительном тепловом воздействии, стойкость к ядерному и космическому излучению, высокая эрозионная стойкость и т. д. Фенольные смолы, упрочненные стеклянным или кварцевым волокном, уже давно применяются для теплового экранирования космических аппаратов. Кроме того, ведутся работы по получению термостойких полимеров совместной поликонденсацией фенола, формальдегида и соединений с конденсированными ароматическими ядрами. Повышенной термостойкостью обладают арилфенолоформальдегидные полимеры. При отверждении гексаметилентетрамином они образуют неплавкие и нерастворимые продукты с термостойкостью приблизительно до 400 С. Термостойкость смол возрастает по мере увеличения числа конденсированных ароматических циклов в цепи, что достигается введением нафталина, антрацена, карбазола, фенантрена, аце-нафтена, пирена [26], флуоресцеина, о-крезолнафталина, а-наф-толфталеина, розоловой кислоты, аурина и соединений крезолов [c.14]

Ov eфинoв было установлено Ч что рабочая температура длительной эксплуатации полиэтилена не превышает после модифицирования 100—110°С (хотя допустимы кратковременные перегревы до температур 250°С). Таким образом, очевидно, что радиационно-модифицированные полиолефины могли бы рассматриваться как термостойкие полимеры и стали бы конкурентоспособными по сравнению с другими материалами (например, фторполимерами), только если их рабочая температура длительной эксплуатации будет повышена до 150—170 °С, а это возможно лишь при условии создания эффективных методов зашиты полимера от окисления. [c.13]

СБ0ис1 ва изделий из полимеров, прямо не влияют па термостойкость полимеров. Однако, если скорость процессов деструкции определяется диффузией активных продуктов в материал или диффузией продуктов распада из полимера, когезионные межмолекулярные взаимодействия (или просто когезионные взаимодействия), влияя на коэффициенты диффузии молекул в полимерной среде, определяют скорость разрушения материала. При переходе от эластомеров к жесткоцепным кристаллическим полимерам коэффициенты диффузии низкомолекулярных соединений изменяются на несколько порядков. Зависимость свойств полимерных материалов от величины межмолекуляриых взаимодействий хорошо известна. Так, расчет удельной мольной когезии на фрагмент цепи полимера длиной 5 А, показывает [32], что эта величина изменяется от 4—8 кДж/моль (1—2 ккал/моль) для эластомеров до 8—21 кДж/моль (2—5 ккал/моль) для жесткоцепных полимеров. Удельная когезия, превышающая 21 кДж/моль (5 ккал/моль), характерна для кристаллических полимеров, С увеличением межмолекулярной когезии возрастает прочность. Известно [17], что модуль Юнга для различных полимеров коррелирует с величиной удельной когезии. Таким образом, если рассматривать один и тот же полимер, справедливо утверждение, что материал на его основе может эксплуатироваться более длительное время при увеличении удельной энергии когезии (межмолекулярной когезии), т, е. степени кристалличности. [c.28]

Ароматические полимеры, пригодные для получения термостойких волокон, практически не растворяются в известных органических растворителях. Это обстоятельство в сочетании с неплавкостью указанных полимеров длительное время оказывалось препятствием для синтеза исходных полимеров, так как для большинства термостойких полимеров поликонденсация в растворе является практически единственным способом их получения. И в настоящее время, несмотря на то, что имеется ряд технологически пригодных растворителей и разработаны основы теории растворов жесткоцепных высокомолекулярных соединений, подбор новых растворителей осуществляется эмпирически. Характерно при этом, что термостойкие полимеры растворяются лишь в системах, обладающих высокой полярностью. К такого рода веществам относятся органические апротонные растворители, такие, как Ы,Ы-диметилацетамид, Ы-метилпирролидон, гексаметилфосфортриамид, 1 ,Ы-диметилформ-амид, диметилсульфоксид и т. д. Некоторые полимеры, например ароматические полиамиды, растворимы в Ы-метилкапролактаме, адипонит-риле, сульфолане. Практически универсальным растворителем для большинства термостойких волокнообразующих полимеров являются концентрированные кислоты, такие, как серная, олеум, полифосфорная, хлор- или метансульфоновая. Ниже приведены характеристики некоторых органических и неорганических растворителей, применяемых в производстве термостойких волокнообразующих полимеров и волокон на их основе. [c.15]

В связи с синтезом большого числа термостойких полимеров ведутся исследования по их использованию в качестве матрицы. В работе [23] отмечается, что в США получены углепластики с температурой эксплуатации 350 °С. Г. М. Гуняевым и сотр. [2] приводятся несколько отличные результаты длительного (около 1000 ч) ресурса работы КМ. с различными связующими [c.323]

Важной технической характеристикой пленкообразователей, предназначенных для электроизоляционных и некоторых других покрытий, является термостойкость, т. е. способность материала не изменять свойств при нагревании. Наиболее термостойкие полимеры (кремнийорганические, полиимиды, полнарилаты и др.) способны выдерживать длительное нагревание до 600°С (кратковременное до 1000 С) без заметной потери массы, потемнения [c.55]

Достоинством изотермического метод инляется то, что получаемые с его помощью результаты дают болею пол нос представлепие о длительной термостойкости полимеров. [c.51]

Более полная картина современного состояния термостойких полимеров дана в работе чешского ученого Новака [130]. На рис. 65 приведена составленная пм диаграмма рабочих диапазонов температур для различных полпмеров. Как видно из этого рисунка, наиболее термостойкими являются фто])содержащие и силиконовые полимеры, которые могут работать длительное время при температурах, достигающих 200° С. Все остальные полимеры, упомянутые Новаком, имеют более низкие значения рабочих температур. [c.54]

В настоящее время нет единого универсального критерия термостойкости полимера. Такие данные, как температуры плавлепия, разложения, стеклования или размягчения и др., хотя и дают некоторую характеристику тепловым свойствам полимера, не позволяют судить о его стойкости окислению. Для более полной характеристики полимеров необходимо опрс делять их термостойкость с помощью термогравиметрического и термического дифференциального анализа как в атмосфере инертного газа, так и на воздухе. Вероятно, наибольшее количество информации можно получить из длительных термических испытаний в атмосфере воздуха, но такие испытания иа большршстве новых нолимеров но проведены. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология